Question

6．探究CH₄和CO₂兩種氣體的溫室效應
探究一、比較兩種氣體的溫室效應
在相同條件下，用圖1所示裝置測得500S內CH₄和CO₂氣體在太陽光照射下的溫度變化情況，如圖2所示：

（1）根據圖2中的曲線，關于CH₄與CO₂兩種氣體的溫室效應情況，你的結論是甲烷的溫室效應比二氧化碳強．
（2）本題所指“相同條件”具體是指同樣的光照條件、相同的起始溫度．（請舉兩例）
探究二：空氣中CH₄ 含量與溫室效應的關系
CH₄含量不同的空氣，放入圖1裝置中，實驗結果如表：
①析表中數據，你可以獲得的結論是在相同的條件下，甲烷氣體含量越高的混合氣體溫室效應越強．

CH4的體積分數	18%	36%	48%	64%
500s后溫度/℃	28.4	30.1	31.7	32.8

②若要在250mL 集氣瓶中收集到含CH₄18%的氣體（已知甲烷氣體密度比空氣小，難溶于水）你的操作方法是集氣瓶中裝入45mL的水（250mL×18%），蓋上玻璃片，倒扣在水中，通入純凈的CH₄，氣體至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即為含CH₄18%的
氣體．
思考與討論：
可燃冰成分是甲烷分子和水分子，海底大量的可燃冰是替代化石燃料的新能源．可燃冰中甲烷燃燒反應的化學方程式為CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．與煤、石油等礦物燃料相比較，可燃冰是一種清潔的能源，其理由是可燃冰燃燒只生成水和二氧化碳，而煤、石油等礦物燃料燃燒燃燒會生成含硫、含氮的氧化物造成空氣的污染．
但是可燃冰作為燃料，還不能解決溫室效應，其理由是可燃冰燃燒產物是二氧化碳溫室氣體．

Answer 1

分析 探究一：（1）根據圖象中體現的信息來分析；
（2）根據控制變量的實驗設計要求來分析；
探究二：①根據表格中的數據來分析解答；
②根據集氣瓶的容積與所占比例來計算分析；
思考與討論：根據化學方程式書寫的方法來分析；根據可燃冰的燃燒產物來分析；
根據可燃冰的燃燒產物來分析．

解答 解：探究一：（1）由圖象可知，在相同的條件下，甲烷的溫室效應比二氧化碳強；故填：甲烷的溫室效應比二氧化碳強；
（2）要想比較兩種氣體造成溫室效應的強弱，應該控制光照條件相同，起始溫度相同、實驗裝置相同；故填：同樣的光照條件；相同的起始溫度；相同的實驗裝置（寫出兩點即可）；
探究二：
①分析表格中的數據，在相同的條件下，甲烷氣體含量越高的混合氣體溫室效應越強；故填：在相同的條件下，甲烷氣體含量越高的混合氣體溫室效應越強；
②可將集氣瓶中裝入45mL的水（250mL×18%），蓋上玻璃片，倒扣在水中，通入純凈的CH₄，氣體至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即為含CH₄18%的
氣體．故填：集氣瓶中裝入45mL的水（250mL×18%），蓋上玻璃片，倒扣在水中，通入純凈的CH₄，氣體至恰好把水全部排出，立即推上玻璃片，取出，即為含CH₄18%的氣體；
思考與討論：
甲烷與氧氣在點燃的條件下反應生成二氧化碳和水，可燃冰燃燒只生成水和二氧化碳，而煤、石油等礦物燃料燃燒燃燒會生成含硫、含氮的氧化物造成空氣的污染；
故填：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；可燃冰燃燒只生成水和二氧化碳，而煤、石油等礦物燃料燃燒燃燒會生成含硫、含氮的氧化物造成空氣的污染；
可燃冰燃燒會生成二氧化碳，是造成溫室效應的主要氣體之一，故填：可燃冰燃燒產物是二氧化碳溫室氣體．

點評 本題考查了學生根據表格數據提供的信息來分析問題的能力，明確氣體的收集方法、化學方程式的書寫以及礦物燃料的優缺點．